Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

5. szám - Hunyadfalvi Zoltán: Üledékes ciklusok kimutatása laza üledékből röntgen computertomográf alkalmazásával

279 Üledékes ciklusok kimutatása laza üledékből röntgen computer tomográf alkalmazásával Hunyadfalvi Zoltán SZTE TTK Földtani és Őslénytani Tanszék, 6722. Szeged, Egyetem u. 2-6. Kivonat: A röntgen computer tomográf alkalmazásával lehetőség van fiirómagok és konszolidálatlan üledékek roncsolódásmentes vizsgálatára Az alapmérések során a legkisebb elérhető felbontás 0,1 * 0, 1 * 1,0 milliméter. A kép, amit kapunk, röntgensugár elnyelődéséből képződik. A sugár elnyelődése a vizsgált anyag sűrűségétől és a sugárforrástól függ. Sorozat felvétel készítésekor olyan háromdimenziós rácshálót állít elő a gép, amelyben a cellák méretét a kijelölt cellák vastagsága és a felbontás határozza meg. A vizsgálatok egy a Felső-Tisza területén található morotva ó-holocén, nagy szerevesanyag tartalmú, finom aleurit-agyag szemcseméretű magmintáján történtek. A CT felvételeknek köszönhetően ismétlődő mikrociklusok azonosithatók. A fiírómagon felvett 0,125 méter hosszúságú függőleges szakaszon lévő 387 mérési adat, 0,32 mm-enkénti mintavételezést jelent. Ezt a felbontást mindeddig csupán pásztázó elektronmikroszkóppal sikerült biztosítani. A mikrociklusok meghatározása idősor elemző programmal történt. A magon szimmetrikus üledéksor mutatható ki, melyen belül a finom és a durva frakció megjelenése szabályosan ismétlődik. A legfinomabb frakció esetében ez az ismétlődés 66 éves időperiódust jelent. E periódus alatt 2 cm-nyi finomüledék rakódott le. A vizsgálat során legkisebb egységnek vett 2 cm-es üledékciklus heterogén felépítésű. A 66 évnél kisebb időegység alatt lerakódott üledékeket jelen kutatás nem vizsgálta. Kulcsszavak: elvonszolódott folyó, időszakos vízbetörés, CT, periodicitás, idősor elemzés 1. Bevezetés A dolgozat kapcsolódik a Szegedi Tudományegyetem Földtani és Őslénytani Tanszékén folyó geoarcheológiai és szedimentológiai alapkutatási programhoz, amelynek célja az ember és környezet hosszú távú kapcsolatainak feltárása és modellezése a Kárpát-medencében. A geoarcheológiai kutatások pontos abszolút és relatív koradatokat igényelnek. Bizonyos esetekben a régészek könnyen meg tudják állapítani, hogy milyen történelmi korból származik a lelet. Számos esetben azonban hiányos a leletegyüttes, vagy egyáltalában nem áll rendelkezésre régészeti anyag. Máskor a minél pontosabb környezeti rekonstrukció kívánja meg a részletes időrétegtani leírást. A régészet néhányszor tíz éves felbontási finomságot igényel. A felhasznált módszernek a régészek számára biztosítani kell a lehető legkisebb időintervallumot a leletek minél pontosabb elhelyezéséhez, a kutatásban részt vevő szedimentológusoknak pedig zavartalan rétegsorra és épségben lévő mintákra van szükségük. Röntgen computer tomográf alkalmazása teremti meg e feltételeket. A jelen munka a Király-ér vonulatához tartozó morotvából származó 2, 4 méter hosszúságú magminta felső 1, 8 méteres darabjának üledékes ciklusvizsgálatát mutatja be. A CT mérés a Kaposvári Egyetem Diagnosztikai Intézetében történt. A mérési eredmények egy megjelenitő program segítségével váltak láthatóvá. A kiválasztott mintaterület adatait matematikai statisztikai elemző programmal dolgoztuk fel. A vizsgálat célja mikrociklusok kimutatása, az időszakos áramlások bizonyítékainak feltárása, valamint a ciklusok periodicitásának meghatározása. 2. A vizsgált képződmény 2.1. A terület elhelyezkedése és fejlődéstörténete A terület a Hajdúság és a Hortobágy északi határán, a két természetföldrajzi tájegység érintkezési zónájában fekszik. Nyugati irányban átterjed a Tisza alluviális síkjára Felszínét felső-würm - 15-12 000 BP évek között felhalmozódott infúziós lösz borítja, amely az egykori folyóhálózat árterein halmozódott fel. A folyamatban lévő geomorfológiai vizsgálatok eddigi adatai alapján a vizsgált területen három tiszai medergeneráció meanderei különíthetőek el: - Kengyel-ér (pleisztocén) - Király-ér (holocén) - Élő-Tisza (recens) szabályozás előtti medre. A vizsgált holt-meder a Király-ér vonulatához tartozik Csapása nagyjából észak-déli A meder fejlődéstörténete radiokarbon, pollen és Mollusca maradványok nyomán egyértelműen a kora-holocén során kezdődött. A fekühomok nehéz^svány összetétele alapján a meder tiszai lehordási területről származott, bár a mai Tiszamedrek anyagához képest több eltérés is mutatkozott (Sümegi P., szóbeli közlés) 2.2. A mederalakulatok fejlődése Az Ős-Tisza nagyjából 20 ezer évvel ezelőtt vágta be medrét a mai Észak-AlfÖld és Északi-Középhegység határán az infúziós löszbe. A munkavégző képessége lecsökkenésével, kanyarulataival szélesítette a medrét. 10 ezer 9 ezer évvel ezelőtt lejátszódó tektonikai mozgások hatására az Északi-Középhegység kiemelkedett, ugyanakkor az Alföld északi része lesüllyedt. Az Ős-Tisza a kibillent térszín miatt a délkeleti magasparthoz szorult, követve annak lefutási irányát. A tektonikai süllyedés lassulása lehetővé tette, hogy a folyó visszatéijen a korábbi mederrészbe, részben összekapcsolva a még meglévő kisebbnagyobb mederdarabokat, morotvákat. Az újabb mederáthelyeződéssel fragmentálódott szakaszok kísérték a folyót. A meanderező folyó magas természetes partgátakat épített, amelyek meggátolták, hogy a feldarabolódott szakaszok egyesüljenek a főággal. Ilyen elvonszolódott folyó a Selypes-ér, Kengyel-ér, valamint a Király-ér is. (Sümegi P., szóbeli közlés) Árvizek alkalmával az ártéren lévő kísérő medrekben is megemelkedett a vízszint, és helyenként az erősebb áramlások a „homokdugón" átbukva finom üledéket terítettek szét az egész morotvában. Az időszakosan megismétlődő árhullámok bizonyítékai a ritmikusan ismétlődő üledékciklusok. A feldolgozott mintában egy közel szimmetrikus üledékciklust lehetett felismerni. 2.3. A rétegsor A lemélyített fúrásban három különböző áramlási rendszer üledékei azonosíthatók. Az alsó közel 70 centiméteres tartományban a medersorozat üledékei, felette két eltérő típusú morotva fácies üledékei láthatók. A medersorozatokat jelen kutatás nem vizsgálta. A felső 180 centiméteres szakaszon markánsan elkülönülnek az áramló víz hatására képződött üledékek, a pangóvízi üledékektől. Ez a szakasz nagyjából 6000 évet fog át.